拉削加工是在傳統刨削加工的基礎上發展而來的工藝，它能夠在一次快速運動中實現高精度和光滑的表面光潔度。本文旨在為工程師提供全面的指導，幫助他們了解這項流程。
什麼是拉削加工？
拉削可以看作是刨削的進一步發展。它使用一種稱為拉刀的多齒切削刀具，透過每個齒逐層去除工件表面的薄金屬層，從而實現高精度和良好的表面光潔度。如果施加在刀具上的切削力是壓縮力而不是拉伸力，則該製程稱為推拉，所用刀具稱為推拉刀。用於拉拉的工具機稱為拉削機，而推拉通常在液壓機上進行。對於大面積拉削，可以使用級進式拉刀來降低總拉削力。
拉削加工工藝
在正式開始拉削加工之前，必須先進行周密的準備工作。拉削機床上的夾具可將工件牢固地固定到位。正確的對準對於確保最終產品的精確度至關重要。
選擇合適的拉刀至關重要。拉刀的形狀和尺寸差異很大，正確的選擇取決於所需的幾何特徵和工件材料。然後，小心地引導拉刀穿過或橫切工件，每次移動都會去除材料。此操作一次即可完成。切削運動可以是直線運動或旋轉運動，這取決於拉削設備和所用拉刀的類型。
拉削加工完成後，對工件進行全面檢驗，以確保所有要求和尺寸公差均符合標準。如有任何需要修改的地方，也會在此時進行。
拉削加工的類型
拉削是一種以拉刀作為切削刀具的機械加工製程。當拉刀相對於工件做直線運動時，其尺寸逐漸增大的切削齒會逐一去除工件的加工餘裕。由於通常一次加工即可達到所需的形狀，因此拉削是一種高效的精加工方法。然而，由於拉刀結構複雜、製造成本高且對刀具要求較高，此製程主要用於大量生產。
根據被加工的表面特徵，拉削加工可分為：內拉削和外拉削。
內擴孔
這種方法用於加工各種橫截面的通孔和內部結構，例如圓形、方形、多邊形和花鍵孔、鍵槽和內齒輪。加工時需預先加工一個導孔，以便插入拉刀。典型的孔徑範圍為 8 至 125 毫米，深度通常不超過直徑的五倍。特殊情況下，直徑範圍可從 3 毫米到 300 毫米，深度可達 10 毫米。
外擴孔
這種加工方法用於加工非封閉表面，例如平面、曲面、溝槽、燕尾槽、渦輪葉片根部以及外齒輪。它尤其適用於大量生產大型平面和複雜曲面。拉削加工的表面尺寸精度可達 IT8 至 IT6 公差等級，表面粗糙度可達 2.5 至 0.04μm。
工件加工餘量的種類包括：
成形加工。精度高，表面粗糙度低，但效率較低。需要較長的拉刀，主要用於加工中小尺寸圓孔和高精度異形表面。
剪切式/連續式拉刀。適用於方形、多邊形和花鍵孔等複雜特徵進行粗加工。這種拉刀製造起來比較容易，但加工後的表面品質較差。
環切/重疊式切削。切削效率高，可縮短拉刀長度，但表面品質較差。主要用於加工餘裕較大、精度要求較低的大孔加工。
一體式環。粗加工採用輪廓切削法，精加工採用成形切削法，兼具兩者的優點。廣泛應用於圓孔拉削加工。
拉削加工的優勢
生產效率高。雖然拉削加工的切削速度通常較低，但拉刀的多齒設計確保了多個齒和較長的切割邊緣能夠同時進行切割。此外，粗加工、半精加工和精加工等所有工序均可在一次走刀中完成，從而顯著縮短了基本加工時間和輔助加工時間。
高精度和精細的表面光潔度。拉刀包含一個定徑齒段，用於校準尺寸和平滑表面。這些定徑齒切削負荷極小，僅去除材料的彈性恢復層。低而穩定的切削速度也有助於防止積屑瘤的形成。
機械結構和操作都很簡單。拉削加工主要依靠拉刀的直線運動。進給運動由刀具內部相鄰刀齒之間的高度差決定，這種高度差稱為每齒升程。
拉削加工的缺點
拉刀製造成本高。由於其結構複雜、形狀獨特，且對精度和表面品質要求高，拉刀的製造成本很高。然而，由於切削速度低，刀具磨損慢，使用壽命長，一把拉刀可以多次重磨，每次重磨可加工數千個零件。高產量使得單件刀具成本較低。
無法修正位置誤差。拉削加工無法修正位置誤差，例如預加工孔的軸線錯位。
小批量生產受限。拉刀製造成本高、交貨週期長，使得此製程不經濟。 小批量生產需要仔細考慮成本和交貨時間。
盲孔加工的限制在於，拉刀齒徑逐漸增大，需要一定的切削長度才能達到最終形狀，且刀具必須完全穿過工件。因此，拉刀不適用於盲孔加工。盲孔加工通常使用開槽刀或推拉刀。
拉削加工的應用
雖然內拉刀是一種固定尺寸的刀具，專用於加工特定的內表面尺寸和形狀，但不同的內拉刀可以加工各種通孔幾何形狀，包括圓形、方形、多邊形和花鍵孔，以及內齒輪。它們也用於加工各種槽形，例如渦輪盤上的鍵槽、T形槽、燕尾槽和樹形槽。外拉刀可以加工平面、曲面、外齒輪和葉片根部形狀。
預加工孔對錶面光潔度要求不高，零件也無需複雜的夾緊方式，僅靠端面支撐即可。這就要求原孔軸線與端面垂直。如果孔軸線不垂直於端面，則應在零件端面下墊一個球面墊圈。在拉削力的作用下，零件和墊圈可以輕微旋轉，自動調整孔軸線，使其與拉刀軸線對齊。
拉削主要適用於 批量和大規模生產此方法尤其適用於大量加工大型複雜輪廓，例如引擎汽缸體。然而，它也適用於單件或小批量生產，加工某些高精度、特殊形狀的表面，這些表面難以用其他方法加工。
拉削加工的注意事項
材料硬度
適用於拉削加工的材料硬度通常為 170 至 240 HB。較硬的材料通常比軟的材料能獲得更好的表面質量，因為軟材料容易與拉刀的切削刃發生粘連，造成划痕。相反，過硬的材料會導致拉刀快速磨損，縮短其使用壽命。
先導孔
圓拉刀導引孔的尺寸和品質對加工表面的品質、刀具壽命和精度有顯著影響。因此，導孔必須正確加工：
垂直度：導孔必須垂直於安裝基準面。不垂直會導致拉削刀具彎曲，從而無法實現高精度和高表面品質。
尺寸：如果導孔太小或彎曲，拉刀的前方導向頭將無法進入。如果孔太大，拉刀可能會偏心接觸一側。
污染物：導孔中脫落的積垢邊緣或其他堅硬異物的存在會降低拉刀的使用壽命。
切割速度
切削速度會影響加工表面品質、加工精度和拉刀壽命。根據材料的可加工性選擇合適的切削速度至關重要。拉削速度通常在 2 至 8 公尺/分鐘之間。
室壁厚度
工件壁厚對孔徑和圓度的加工精度有顯著影響。拉削過程中，工件受到徑向力作用，因彈性變形和塑性變形而膨脹。切削後，彈性恢復能使工件基本恢復原狀。若加工過程中變形過大，則會殘留部分塑性變形，這表示彈性恢復程度會隨著工件壁厚的變化而顯著變化。
關於 Getzshape
當您的專案需要高精度、高效率的拉削加工時，選擇一位可靠的合作夥伴至關重要。 Getzshape 為複雜的內外表面特徵提供專業的拉削加工服務，確保嚴格的公差和良好的表面光潔度。 聯絡我們 討論您的拉削規格。
